物理新設(shè)計(jì)魯科版選修32講義電磁感應(yīng)章末總結(jié)

04/403/4/章末總結(jié)一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷對感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的理解1.判斷產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩種方法(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線；(2)一閉合二變磁，即導(dǎo)體回路必須閉合，穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，二者缺一不可。2.磁通量變化的四種情況(1)B不變，S變化，則ΔΦ＝B·ΔS；(2)B變化，S不變，則ΔΦ＝ΔB·S；(3)B變化，S也變化，則ΔΦ＝B2S2－B1S1；(4)B不變，S不變，線圈平面與磁場方向的夾角θ變化，則ΔΦ＝BS(sinθ2－sinθ1)。[例1]現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)按如圖1所示連接。下列說法正確的是()圖1A.開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)B.線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C.開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，會(huì)使電流計(jì)指針靜止在中央零刻度D.開關(guān)閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才會(huì)偏轉(zhuǎn)解析只要閉合回路磁通量發(fā)生變化就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確，B錯(cuò)誤；開關(guān)閉合后，只要滑片P滑動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C、D錯(cuò)誤。答案A電磁感應(yīng)現(xiàn)象能否發(fā)生的判斷流程(1)確定研究的是否是閉合回路。(2)弄清楚回路內(nèi)的磁場分布，并確定其磁通量Φ。(3)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Φ不變→無感應(yīng)電流,Φ變化→\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(回路閉合，有感應(yīng)電流,不閉合，無感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢))))[針對訓(xùn)練1]關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A.閉合線圈放在變化的磁場中，必然有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.閉合正方形線圈在勻強(qiáng)磁場中垂直磁感線運(yùn)動(dòng)，必然產(chǎn)生感應(yīng)電流C.穿過閉合線圈的磁通量變化時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流D.只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生解析產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：(1)閉合電路；(2)磁通量Φ發(fā)生變化，兩個(gè)條件缺一不可。答案C二、感應(yīng)電動(dòng)勢常見求解方法情景圖研究對象回路(不一定閉合)一段直導(dǎo)線(或等效成直導(dǎo)線)繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)的一段導(dǎo)體棒表達(dá)式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)E＝BlvsinθE＝eq\f(1,2)Bl2ω[例2](多選)光滑金屬導(dǎo)軌寬L＝0.5m，電阻不計(jì)，均勻變化的磁場充滿整個(gè)軌道平面，如圖2甲所示，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。金屬棒ab的電阻為2Ω，垂直固定在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng)，且與導(dǎo)軌左端距離l＝0.2m，則()圖2A.1s末回路中的電動(dòng)勢為0.1VB.1s末回路中的電流為1AC.2s內(nèi)回路產(chǎn)生的電熱為0.01JD.2s末，ab所受安培力大小為0.05N解析由圖知，eq\f(ΔB,Δt)＝1T/s，由法拉第電磁感應(yīng)定律知感應(yīng)電動(dòng)勢為E＝Seq\f(ΔB,Δt)＝lLeq\f(ΔB,Δt)＝0.5×0.2×1V＝0.1V，故A正確；回路中感應(yīng)電流為I＝eq\f(E,R)＝eq\f(0.1,2)A＝0.05A，故B錯(cuò)誤；2s內(nèi)回路產(chǎn)生的電熱為Q＝I2Rt＝0.052×2×2J＝0.01J，故C正確；2s末，B＝2T，ab所受的安培力為F＝BIL＝2×0.05×0.5N＝0.05N，故D正確。答案ACD[針對訓(xùn)練2](2018·阜陽高二檢測)如圖3所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)＝0.50m，左端接一電阻R＝0.20Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.40T的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于導(dǎo)軌平面。導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab以v＝4.0m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：圖3(1)ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大??；(2)回路中感應(yīng)電流的大?。?3)若ab棒中感應(yīng)電流方向由b指向a，維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F多大？解析(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，ab棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢為E＝Blv＝0.40×0.50×4.0V＝0.80V(2)感應(yīng)電流的大小為I＝eq\f(E,R)＝eq\f(0.80,0.20)A＝4.0A(3)ab棒受安培力F＝BIl＝0.40×4.0×0.50N＝0.80N由于ab棒以v＝4.0m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)，安培力方向向左，故外力的大小與安培力大小相等，方向相反，大小為0.8N答案(1)0.80V(2)4.0A(3)0.80N[針對訓(xùn)練3]如圖4所示，空間存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)部及外部，磁場方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B。一半徑為b(b＞a)，電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合。當(dāng)內(nèi)、外磁場同時(shí)由B均勻地減小到零的過程中，通過導(dǎo)線截面的電荷量為()圖4A.eq\f(πB|b2－2a2|,R) B.eq\f(πB（b2＋2a2）,R)C.eq\f(πB（b2－a2）,R) D.eq\f(πB（b2＋a2）,R)解析開始時(shí)穿過導(dǎo)線環(huán)向里的磁通量設(shè)為正值，Φ1＝Bπa2，則向外的磁通量為負(fù)值，Φ2＝－B·π(b2－a2)，總的磁通量為它們的代數(shù)和(取絕對值)Φ＝B·